往复式制冷压缩机中的轴承布置的制作方法_2

文档序号:8491461阅读:来源:国知局
对于连接杆的较大孔眼的同轴度偏差,避免或至少减小所述磨损。
[0022]本布置适用于以下类型的往复式制冷压缩机,该往复式制冷压缩机包括曲轴箱,该曲轴箱承载:气缸,在该气缸中容纳活塞;和轴承毂,该轴承毂限定径向轴承,该径向轴承容纳曲轴,该曲轴具有偏心端部部分和自由端部部分,该偏心端部部分和自由端部部分分别从轴承毂的第一端部部分和第二端部部分向外突出。
[0023]该压缩机还包括连接杆和电动机,该连接杆具有:限定较大孔眼的端部,该端部安装在曲轴的偏心端部部分中;和通过联接装置联接到活塞的相对的端部,该电动机具有安装到曲轴的自由端部部分的转子和在转子周围的附接到曲轴箱的定子。
[0024]根据本发明,轴承毂的第一端部部分和第二端部部分分别由相应的衬套延伸部限定,该衬套延伸部被固定在轴承毂的内部中,并且该衬套延伸部的端部部分从轴承毂轴向向外突出,以便当被曲轴的面对部分挤压时弹性地且径向地向外变形,该曲轴具有其轴线相对于径向轴承的轴线的同轴度偏差。
[0025]同样根据本发明,面向曲轴箱的连接杆的较大孔眼的端部部分可以由衬套延伸部限定,该衬套延伸部被固定在较大孔眼的内部中,并且该衬套延伸部的端部部分从较大孔眼轴向向外突出,以便当被曲轴的面对部分挤压时弹性地且径向地向外变形,该曲轴具有其轴线相对于较大孔眼的轴线的同轴度偏差。
[0026]本发明提出的构造允许分别在轴承毂中和在连接杆的较大孔眼中不仅显著改善曲轴的的轴承条件,而且显著改善曲轴的偏心端部部分的轴承条件,因此减小局部磨损、效率损失,并且避免压缩机的操作中的启动转矩的增加。
[0027]还应当注意,通过使用被固定在轴承毂和较大孔眼的内部中的衬套延伸部,具有减小的厚度的轴承毂和连接杆的较大孔眼的任一所述端部部分可以被容易地获得而不在曲轴箱中使用特别的机加工(在轴承毂的情况中),并且在压缩通过烧结生产的连接杆的过程中不使用特别的几何结构。具有减小的厚度的所述端部部分的弹性径向变形可能由于两个表面的直接接触,或由于力传递过油膜中产生的分布压力的场而发生,并且该油膜完全地或部分地使这两个表面(称为弹性流体动力润滑的效应)分隔开。
【附图说明】
[0028]下面将参考附图描述本发明,该附图以例子的方式被提供并且其中:
[0029]图1描绘这里考虑的类型的制冷压缩机的简化的竖直剖视图,其中曲轴的径向轴承根据现有技术被构造,并且还以放大的方式示出曲轴,该曲轴相对于被限定在轴承毂中的径向轴承的轴线且相对于连接杆的较大孔眼的轴线成角度地倾斜;
[0030]图2描绘类似于图1的视图的视图,但示出根据本发明构造的曲轴的径向轴承,该曲轴相对于轴承毂和连接杆的较大孔眼的轴线倾斜;
[0031]图3描绘图2的部件的放大细节图,该放大细节图示出曲轴的径向轴承;
[0032]图4描绘曲轴部分的放大的且部分简化的竖直剖视图,该曲轴部分挤压轴承毂的第一端部部分并且使轴承毂的第一端部部分弹性地且径向地向外变形,该轴承毂的第一端部部分根据本发明根据用于衬套的结构变体被构造;
[0033]图5描绘图4中示出的轴承毂的第一端部部分的区域的简化的前视图,所述视图沿前述图的箭头V的方向被获取,其中该曲轴以虚线被示出;并且
[0034]图6描绘图5中示出的弹性地变形的轴承区域的示意性透视图。
【具体实施方式】
[0035]如前面在附图的图1和2中已经描述的且示出的,本发明的轴承布置适用于以下类型的制冷压缩机,该制冷压缩机在壳体(未示出)的内部中包括曲轴箱10,该曲轴箱通常在单体铸造件中限定具有轴线Z的气缸20和轴承毂40,该轴承毂在内部限定具有轴线Xl的径向轴承41。
[0036]具有轴线Yl的曲轴50安装在轴承毂40的径向轴承41的内部中并且具有:偏心端部部分55,该偏心端部部分具有轴线Y2,从轴承毂40的第一端部部分40a向外突出;和自由端部部分56,该自由端部部分从轴承毂40的第二端部部分40b向外突出。
[0037]活塞30被容纳在气缸20中以便通过连接杆60以往复运动在其中位移,该连接杆具有:限定较大孔眼61的端部,该端部围绕曲轴50的偏心端部部分55安装;和相对端部,该相对端部承载联接装置62以允许将连接杆60联接到活塞30。联接装置62可以具有较小孔眼62a的形式,为球形接头(未示出)或能够执行连接杆-活塞联接的任何其它装置。
[0038]在示出的构造中,较小孔眼62a通过活塞销63联接到活塞30,曲轴50被电动机70旋转地驱动,该电动机包括:转子71,该转子安装到曲轴50的自由端部部分56 ;和定子72,该定子附接到曲轴箱10,在转子71周围。
[0039]如上面提及的,活塞销63和连接杆60的较小孔眼62a可以由具有球形接头或任何其它联接布置的活塞-连接杆组件取代,而不偏离本发明的结构构思。
[0040]曲轴箱10和曲轴50的部件可以由任何适当的熟知的现有技术材料构造,例如,铝或铸铁合金用于曲轴箱10,并且钢或铸铁合金用于曲轴50。
[0041]虽然图3没有示出气缸、活塞、连接杆和电动机的部件,但应当理解,这种部件仅为了简化所述图的目的被省略,这是由于它们已经是本轴承布置被应用于该类型的压缩机的部件。
[0042]在压缩机(未示出)的组装和操作的理想条件中,曲轴50的轴线Yl与轴承毂40的径向轴承41的轴线Xl重合,并且连接杆60的较大孔眼61的轴线X2与曲轴50的偏心端部部分55的轴线Y2重合。在这个理想条件中,曲轴50和其偏心端部部分55的轴线Yl和Y2垂直于气缸20的轴线Z。
[0043]如在本说明书的【背景技术】中已经提及的,位置误差将总是或多或少地出现在部件的构造中和在压缩机的组装中,这引起曲轴50和其偏心端部部分55的轴线Yl和Y2相对于径向轴承41和连接杆60的较大孔眼61的轴线Xl和X2的一些不对准,以及曲轴50和其偏心端部部分55的轴线Yl和Y2相对于气缸20的轴线Z之间的正交性的损失。
[0044]除了上述位置误差外,还应当考虑压缩力F的影响,该压缩力被传输到曲轴50的偏心端部部分55并且该压缩力倾向于引起机构部件的变形和这些轴承区域中涉及的部件的轴线之间的不对准,如先前提及的,引起高水平的磨损和能量消耗。
[0045]在电动机70 (其定子72具有相对于轴承毂40中限定的径向轴承41的同心度偏差)启动时,曲轴50的若干部分相对于径向轴承41和较大孔眼61的不对准的问题可以被添加到涉及位置误差和压缩力的上述问题。定子72和径向轴承41之间的所述位置和同轴度误差以及制冷剂气体的压缩力引起分别在径向轴承41和连接杆60的较大孔眼61的内部中的曲轴50和其偏心端部部分55的定位误差,如图1、2和3中所示。
[0046]在如图1中示出的径向轴承部件的常规构造中,在径向轴承41和连接杆60的较大孔眼61的内部中的曲轴50和其偏心端部部分55的定位误差分别使曲轴50沿轴向方向和周向方向具有小的尺寸的其表面的周向部分仅仅安置在轴承毂40的第一端部部分和第二端部部分40a、40b和连接杆60的较大孔眼61的端部部分61a的具有小的轴向和周向尺寸的端部周向区域上,这是由于这些相互接触区域或实际上点状的轴承区域在曲轴的定位误差下不适应曲轴相对于支撑所述曲轴的径向轴承的部分的成角度不对准。
[0047]即使在在轴承毂40的第一端部部分40a中设置由设置在轴承毂40中的周向凹槽或切口获得的弹性可变形的径向区域的情况中,仅构想轴承毂40的第一端部部分40a中的油膜的中断,在该第一端部部分上,由曲轴50施加源于通过活塞的制冷剂气体的压缩的最大的力。
[0048]然而,轴承毂40的第一端部部分40a中的顺从区域的设置不解决关于以下的问题:在电动机70(转子71具有关于定子72的同心度偏差)启动时,
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